Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren bringen einige Vorteile im Automotive-Bereich mit, können ihre Stärken aber auch im Mobilfunk ausspielen.

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Bauelemente für den neuen Mobilfunkstandard Hybrid-Kondensatoren im 5G-Netz

02.07.2020

In der Welt der Kommunikation spricht man derzeit nur noch über die fünfte Mobilfunkgeneration 5G. Für diese Übertragungstechnologie gibt es bereits jetzt passende Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren, die sich als Alternative für Keramik-Vielschicht- und Tantal-Kondensatoren einsetzen lassen.

Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren haben einige Vorteile gegenüber MLCCs und Tantals. Dazu gehören beispielsweise eine gesteigerte Vibrationsfestigkeit bis zu 30 G, eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer. Rissbildung oder gar Brüche innerhalb des Bauteils sind nahezu ausgeschlossen.

Von Vorteil ist auch ihr stabiles Verhalten gegenüber Temperaturveränderungen sowie bei hohen Frequenzen. Sie erzeugen kein DC-Bias, kein akustisches Rauschen (Piezoeffekt) und sind nicht entflammbar. Außerdem wird im Gegensatz zu den Tantals kein Spannungs-Derating benötigt, sodass hohe Wechselstrombelastbarkeiten im Ampere-Bereich möglich sind.

Ein weiterer großer Vorteil der Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren ist, dass diese im Fehlerfall in den offenen Zustand übergehen und keinen Kurzschluss verursachen. Ferner kann auch eine Vielzahl von MLCCs durch nur einen Polymer-Hybrid-Kondensator oder eine Kombination aus beiden ersetzt werden, was eine Raum- und Kostenersparnis für die bestückte Leiterplatte bringt.

Vorteile von Fest- und Flüssig-Kodensatoren vereint

Angesichts dieser Vorteile wird der Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensator inzwischen unter anderem als Eingangs- und Ausgangskondensator von DC/DC-Wandlern verwendet, welche ebenfalls in den Basisstationen des 5G-Übertragungsstandards vorhanden sind. Bei dieser sensiblen Anwendung werden verschieden hohe Frequenzbereiche durchlaufen, was bei der Verwendung von mehreren MLCCs auf der Leiterplatte akustisches Rauschen verursacht. Dies lässt sich durch den Austausch oder die Reduzierung der MLCCs durch Hybrid-Kondensatoren verringern.

Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren vereinigen die Vorteile der Festpolymer- und flüssigen Aluminium-Elektrolytkondensatoren. Die sehr kleinen Bauformen ermöglichen einen niedrigen Ersatzserienwiderstand (ESR), hohe Wechselstrombelastbarkeiten (IR) und haben eine lange Lebensdauer bei Temperaturen von 105 bis 135 °C. Der Nennspannungsbereich reicht aktuell von 6,3 bis 100 V, der Kapazitätswertebereich von 10 bis 820 µF und der Temperaturbereich bis 135 °C.

Einsatzbereiche der Kondensatoren

Aufgrund dieser Eigenschaften sind die Anwendungen für Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren vielschichtig. In diesen Bereichen können sie eingesetzt werden:

  • Embedded-Systeme

  • elektrische Antriebe

  • Basisstationen

  • Router

  • Server

  • drahtlose Funkanwendungen

  • Messuhren- und Geräte

  • DC/DC-Wandler

  • EMV-Filter

  • Automotive-Anwendungen (EPS, ECU, ABS, HVAC, ADAS, AFS, EPB, elektrische Wasser- und Kraftstoffpumpen, Gebläsekühlungen, Audio- und Navigations-Systeme)

  • LED-Beleuchtung

Die Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren der Firma Elna sind bei Beck Elektronik als exklusiver Partner für Deutschland und Österreich verfügbar. Hauptgeschäftsbereich ist derzeit die Automobilbranche. Das Unternehmen sieht aber für die Kondensator-Technologie auch großes Potenzial im Industrie- und Kommunikationsbereich.

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